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鋰電池容量衰減有什么原因

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2022年04月25日  

原因一:過充電


1、石墨負(fù)極的過充反應(yīng):


電池在過充時(shí),鋰離子容易還原沉積在負(fù)極表面:


沉積的鋰包覆在負(fù)極表面,阻塞了鋰的嵌入。導(dǎo)致放電效率降低和容量損失,原因有:


①可循環(huán)鋰量減少;


②沉積的金屬鋰與溶劑或支持電解質(zhì)反應(yīng)形成Li2CO3,LiF或其他產(chǎn)物;


③金屬鋰通常形成于負(fù)極與隔膜之間,可能阻塞隔膜的孔隙增大電池內(nèi)阻;


④由于鋰的性質(zhì)很活潑,易與電解液反應(yīng)而消耗電解液.從而導(dǎo)致放電效率降低和容量的損失。


快速充電,電流密度過大,負(fù)極嚴(yán)重極化,鋰的沉積會(huì)更加明顯。這種情況容易發(fā)生在正極活性物相關(guān)于負(fù)極活性物過量的場(chǎng)合。但是,在高充電率的情況下,即使正負(fù)極活性物的比例正常,也可能發(fā)生金屬鋰的沉積。


2、正極過充反應(yīng)


當(dāng)正極活性物相關(guān)于負(fù)極活性物比例過低時(shí),容易發(fā)生正極過充電。


正極過充導(dǎo)致容量損失重要是由于電化學(xué)惰性物質(zhì)(如Co3O4,Mn2O3等)的出現(xiàn),破壞了電極間的容量平衡,其容量損失是不可逆的。


(1)LiyCoO2


LiyCoO2→(1-y)/3[Co3O4+O2(g)]+yLiCoO2y<0.4


同時(shí)正極材料在密封的鋰離子電池中分解出現(xiàn)的氧氣由于不存在再化合反應(yīng)(如生成H2O)與電解液分解出現(xiàn)的可燃性氣體同時(shí)積累,后果將不堪設(shè)想。


(2)λ-MnO2


鋰錳反應(yīng)發(fā)生在鋰錳氧化物完全脫鋰的狀態(tài)下:λ-MnO2→Mn2O3+O2(g)


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